Индикаторите за електрическо поле могат да се използват за индивидуална защита на електротехници при търсене на повреди в електрическите мрежи. С тяхна помощ се определя наличието на електростатични заряди в полупроводниковото, текстилното производство и съхранението на запалими течности. При търсене на източници на магнитни полета, определяне на тяхната конфигурация и изучаване на полета на разсейване на трансформатори, дросели и електродвигатели, не може да се мине без индикатори за магнитно поле.
Схемата на индикатора за високочестотно излъчване е показана на фиг. 20.1. Сигналът от антената достига до детектор, изработен от германиев диод. След това през L-образен LC филтър сигналът влиза в основата на транзистора, в колекторната верига на който е свързан микроамперметър. Използва се за определяне на мощността на високочестотното излъчване.
За индикация на нискочестотни електрически полета се използват индикатори с входен етап на полеви транзистор (фиг. 20.2 - 20.7). Първият от тях (фиг. 20.2) е направен на базата на мултивибратор [ВРЯ 80-28, Р 8/91-76]. Каналът на полевия транзистор е контролиран елемент, чието съпротивление зависи от големината на контролираното електрическо поле. Към гейта на транзистора е свързана антена. Когато индикаторът се въведе в електрическото поле, съпротивлението източник-дрейн на полевия транзистор се увеличава и мултивибраторът се включва.
В телефонната капсула се чува звуков сигнал, чиято честота зависи от силата на електрическото поле.
Следните две конструкции съгласно схемите на Д. Болотник и Д. Приймак (фиг. 20.3 и 20.4) са предназначени за отстраняване на неизправности в новогодишните електрически гирлянди [R 11/88-56]. Индикаторът (фиг. 20.3) обикновено е резистор с контролирано съпротивление. Ролята на такова съпротивление отново се играе от дренажния канал - източникът на полевия транзистор, допълнен от двустепенен DC усилвател. Индикаторът (фиг. 20.4) е направен съгласно схемата на контролиран нискочестотен генератор. Съдържа прагово устройство, усилвател и детектор на сигнала, индуциран в антената от променливо електрическо поле. Всички тези функции се изпълняват от един транзистор - VT1. Транзисторите VT2 и VT3 се използват за сглобяване на нискочестотен генератор, работещ в режим на готовност. Веднага след като антената на устройството се приближи до източника на електрическо поле, транзисторът VT1 включва звуковия генератор.
Индикаторът за електрическо поле (фиг. 20.5) е предназначен да търси скрито окабеляване, захранвани електрически вериги, да показва близост до зоната на проводници с високо напрежение, наличие на променливи или постоянни електрически полета [RaE 8/00-15] .
Устройството използва инхибиран генератор на светлинни и звукови импулси, направен на аналог на транзистор с инжекционно ляво поле (VT2, VT3). При липса на електрическо поле с висок интензитет, съпротивлението дрейн-източник на полевия транзистор VT1 е малко, транзисторът VT3 е затворен и няма генериране. Токът, консумиран от устройството, е единици или десетки μA. При наличие на постоянно или променливо електрическо поле с висок интензитет, съпротивлението дрейн-източник на полевия транзистор VT1 се увеличава и устройството започва да произвежда светлинни и звукови сигнали. Така че, ако терминалът на портата на транзистора VT1 се използва като антена, индикаторът реагира на приближаването на мрежовия проводник на разстояние около 25 mm.
Потенциометърът R3 регулира чувствителността, резисторът R1 задава продължителността на светлинно-звуковото съобщение, кондензаторът C1 задава честотата на тяхното повторение, а C2 определя тембъра на звуковия сигнал.
За да се увеличи чувствителността, като антена може да се използва парче изолиран проводник или телескопична антена. За да защитите транзистора VT1 от повреда, ценеров диод или резистор с високо съпротивление трябва да бъде свързан успоредно на прехода порта-източник.
Индикаторът за електрически и магнитни полета (фиг. 20.6) съдържа генератор на релаксиращи импулси. Изработен е на биполярен лавинен транзистор (транзистор на микросхемата K101KT1A, управляван от електронен превключвател на полеви транзистор тип KP103G), към портата на който е свързана антена. За да зададете работната точка на генератора (неизправност на генерирането при липса на посочени електрически полета), се използват резистори R1 и R2. Генераторът на импулси се зарежда през кондензатор C1 върху слушалки с висок импеданс. При наличие на променливо електрическо поле (или движение на обекти, носещи електростатични заряди), на антената се появява сигнал за променлив ток и съответно портата на полевия транзистор, което води до промяна в електрическото съпротивление на връзката дрейн-сорс с честотата на модулация. В съответствие с това генераторът на релаксация започва да генерира пакети от модулирани импулси и в слушалките ще се чуе звуков сигнал.
Чувствителността на устройството (диапазон на откриване на тоководещ проводник на мрежа 220 V 50 Hz) е 15...20 cm Като антена се използва стоманен щифт 300x3 mm. При захранващо напрежение 9 V, токът, консумиран от индикатора в безшумен режим, е 100 μA, в режим на работа - 20 μA.
Индикаторът за магнитно поле (фиг. 20.6) е направен на втория транзистор на микросхемата. Натоварването на втория генератор е слушалка с висок импеданс. Сигналът за променлив ток, взет от сензора за индуктивно магнитно поле L1, се подава през преходния кондензатор C1 към основата на лавинния транзистор, който не е свързан чрез постоянен ток към други елементи на веригата („плаваща“ работна точка). В режим на индикация на променливото магнитно поле напрежението на управляващия електрод (база) на лавинния транзистор се променя периодично, както и лавинното пробивно напрежение на колекторния преход и във връзка с това честотата и продължителността на генериране също се променят.
Индикаторът (фиг. 20.7) е направен на базата на делител на напрежение, един от елементите на който е полеви транзистор VT1, чието съпротивление на прехода изтичане-източник се определя от потенциала на управляващия електрод (порта) със свързаната към него антена [Rk 6/00-19]. Към резистивния делител на напрежението е свързан генератор на релаксиращи импулси на базата на лавинен транзистор VT2, работещ в режим на готовност. Първоначалното ниво на напрежение (праг на работа), подадено към генератора на релаксиращи импулси, се задава с потенциометър R1.
За да се предотврати повреда на контролния преход на транзистора с полеви ефекти, във веригата се въвежда защита (когато източникът на захранване е изключен, веригата източник-порта е късо съединение). Увеличаването на нивото на силата на звука на звуковия сигнал се постига чрез въвеждане на усилвател с помощта на биполярен транзистор VT3. Като товар за изходния транзистор VT3 може да се използва телефонна капсула с ниско съпротивление.
За да се опрости схемата, вместо резистор R3 може да се включи телефонна капсула с висока устойчивост, например TON-1, TON-2 (или „средно съпротивление“ - TK-67, TM-2). В този случай няма нужда да използвате елементи VT3, R4, C2. Конекторът, в който е включен телефонът, може едновременно да служи като превключвател за захранване, за да се намали размерът на устройството.
При липса на входен сигнал, съпротивлението на прехода дрейн-източник на полевия транзистор е няколкостотин ома, а напрежението, отстранено от плъзгача на потенциометъра за захранване на генератора на релаксационни импулси, е малко. Когато се появи сигнал на управляващия електрод на транзистора с полеви ефекти, съпротивлението на прехода дрейн-източник на последния се увеличава пропорционално на нивото на входния сигнал до единици или стотици kOhms. Това води до увеличаване на напрежението, подадено към генератора на релаксиращи импулси до стойност, достатъчна за генериране на трептения, чиято честота се определя от продукта R4C1. Токът, консумиран от устройството при липса на сигнал, е 0,6 mA, в режим на индикация - 0,2...0,3 mA. Диапазонът на откриване на токопроводящ проводник от мрежа 220 V 50 Hz с дължина на антената 10 cm е 10...100 cm.
Високочестотният индикатор на електрическото поле (фиг. 20.8) [МК 2/86-13] се различава от своя аналог (фиг. 20.1) по това, че изходната му част е направена по мостова схема, която има повишена чувствителност. Резисторът R1 е предназначен да балансира веригата (задайте стрелката на инструмента на нула).
За индикация на мрежовото напрежение се използва резервният мултивибратор (фиг. 20.9) [МК 7/88-12]. Индикаторът работи, когато антената му се доближи до мрежовия проводник (220 V) на разстояние 2...3 cm. Честотата на генериране за стойностите, показани на диаграмата, е близо до 1 Hz.
Индикатори на магнитни полета съгласно диаграмите, представени на фиг. 20.10 - 20.13, имат индуктивни сензори, които могат да бъдат телефонна капсула без мембрана или многооборотен индуктор с желязна сърцевина.
Индикаторът (фиг. 20.10) е направен съгласно схемата на радиоприемник 2-V-0. Съдържа датчик, двустепенен усилвател, детектор за удвояване на напрежението и показващо устройство.
Индикаторите (фиг. 20.11, 20.12) имат LED индикация и са предназначени за висококачествена индикация на магнитни полета [R 8/91-83; R 3/85-49].
Индикаторът по схемата I.P има по-сложен дизайн. Шелестов, показано на фиг. 20.13. Сензорът за магнитно поле е свързан към контролния възел на транзистор с полеви ефекти, чиято верига на източника включва съпротивление на натоварване R1. Сигналът от това съпротивление се усилва от каскада на транзистор VT2. Освен това схемата използва компаратор на чип DA1 от типа K554СAZ. Компараторът сравнява нивата на два сигнала: напрежението, взето от регулируемия резистивен делител R4, R5 (регулатор на чувствителността) и напрежението, взето от колектора на транзистора VT2. Светодиодният индикатор свети на изхода на компаратора.
Литература: Шустов М.А. Практически дизайн на схеми (книга 1), 2003 г
Предлагам да разгледаме проста и лесна за създаване схема за „детектор на грешки“ (всеки източник на електромагнитно поле). Което събрах, смятам, че не е сложно и е достъпно дори за начинаещ радиолюбител. Просто и лесно.
DPM-1 при 200 μH се използва като индуктор L1 и L2. Кондензатор C1 68 nF, може да бъде заменен с кондензатор за настройка. GD507A е високочестотен диод с максимална честота до 900 MHz. За измерване на по-високи честоти е необходимо да се използват микровълнови диоди
Индикаторът представлява панел от фолирана печатна платка с размери 24x5cm. Схемата не изисква точно такова конструктивно решение - възможно е да се използват антени "MUSTACHE" и др. Размерът на антената зависи от дължината на измерваната вълна.
Измерванията са извършени с мултицет М300 в режим миливолтметър. Основното предимство е широкият диапазон на измерване. Започвайки от 0 до 5V.
По принцип измерванията не надхвърлят 200-300 mV. На снимката са показани измервания на захранването (от Wi-Fi точка за достъп) - напрежение 1.1V. Максималната регистрирана стойност е много голяма - 4.5V, магнитното поле е доста високо, но поради ниската честота на полето на 15-20 см от устройството, стойността е близка до 0.
Търсенето на устройства, излъчващи високочестотно излъчване, като подслушващи устройства (бъгове, микрофони), е доста просто. Индикаторът лесно и уверено определя посоката, от която идва радиацията. Източникът се открива от разстояние 3-5м, дори и да е обикновен мобилен телефон. Увеличаването на показанията на инструмента показва, че посоката на търсене е правилна. По-често на горните етажи на къща в апартамент има електромагнитен „фон“. Силата на електромагнитното поле очевидно се дължи на мощни източници на радиация в радиус от няколкостотин метра: базите на клетъчните оператори.
Индикаторът няма собствен усилвател, така че резултатът зависи от това кой дизайн на антената е избран. Кондензаторът C1 е реактивно съпротивление, което "реже" честотите и ви позволява да конфигурирате индикатора в определен диапазон. Не е извършена фина настройка поради липса на референтен честотен генератор или добър честотомер.
Извършено е калайдисване на спойка. Това изобщо не е необходимо. По принцип след ецването на дъската е необходимо основно измиване и подсушаване.
Като аналог, който може да се използва вместо D1 диод GD507A, препоръчвам да използвате KD922B с максимална честота от 1 GHz. По отношение на характеристиките при средни честоти до 400 MHz, KD922B е два пъти по-добър от своя германиев аналог. Също така, по време на тестови измервания от 150 MHz радиостанция с мощност 5 W, 4,5 V пиково напрежение е получено с GD507A, а с помощта на KD922B е получена мощност 3 пъти по-висока.
При измерване на по-ниски честоти (27 MHz) не се наблюдават съществени разлики между диодите. Индикаторът е много подходящ за настройка на предавателно оборудване и високочестотни генератори. Индикаторът не ви позволява да определите честотата, изкривяването или хармониците на предавателя, но мисля, че нищо не ви пречи да промените веригата, да усилите сигнала - да свържете приемник и осцилоскоп.
Един обикновен училищен компас е чувствителен към магнитното поле. Достатъчно е, да речем, да прекарате магнетизирания край на отвертка пред нейната стрелка и стрелката ще се отклони. Но, за съжаление, след това стрелката ще се люлее известно време поради инерция. Следователно е неудобно да се използва такова просто устройство за определяне на намагнитването на обекти. Необходимостта от такова измервателно устройство често възниква.
Индикатор, сглобен от няколко части, се оказва напълно неинерционен и относително чувствителен, например за определяне на намагнитването на бръснарско ножче или часовникова отвертка. В допълнение, такова устройство ще бъде полезно в училище за демонстриране на феномена индукция и самоиндукция.
Какъв е принципът на работа на индикаторната верига за магнитно поле? Ако постоянен магнит се носи близо до намотка, за предпочитане със стоманена сърцевина, неговите силови линии ще пресичат завоите на намотката. На клемите на намотката ще се появи ЕМП, чиято величина зависи от силата на магнитното поле и броя на завъртанията на намотката. Остава само да се усили сигнала, взет от клемите на бобината, и да се приложи, например, към лампа с нажежаема жичка от фенерче.
Сензорът е индуктор L1, навит върху желязна сърцевина. Той е свързан чрез кондензатор C1 към етап на усилвател, направен на транзистор VT1. Режимът на работа на каскадата се задава от резистори R1 и R2. В зависимост от параметрите на транзистора (статичен коефициент на предаване и обратен колекторен ток), оптималният режим на работа се задава от променлив резистор R1.
Принципна схема на индикатор за магнитно поле
Композитен транзистор VT2-VT3, съставен от транзистори с различни структури, е включен в емитерната верига на транзистора от първи етап.
Натоварването на този транзистор е сигналната лампа HL1. За да се ограничи максималния ток на колектора на транзистора VT3, в основната верига на транзистора VT2 има резистор R3.
Веднага щом магнетизиран обект е близо до сърцевината на сензора, сигналът, който се появява на клемите на бобината, ще се усили и сигналната лампа ще мига за момент. Колкото по-голям е обектът и колкото по-силна е неговата магнетизация, толкова по-ярка е светкавицата на лампата.
Индикаторна верига за магнитно поле, като сензор, най-добре е да използвате намотка със сърцевина от електромагнитни релета RSM, RES6, RZS9 или други, със съпротивление на намотката най-малко 200 ома. Моля, имайте предвид, че колкото по-голямо е съпротивлението на намотката, толкова по-чувствителен ще бъде индикаторът.
Добри резултати се получават със самоделен сензор. За него вземете парче пръчка с диаметър 8 и дължина 25 mm от 600NN ферит (от магнитната антена на джобните приемници). На дължина от приблизително 16 мм, 300 навивки от тел PEV-1 0,25...0,3 се навиват върху пръта, като се поставят равномерно по цялата повърхност. Съпротивлението на намотката на такъв сензор е приблизително 5 ома. Чувствителността на сензора, необходима за работата на устройството, се осигурява благодарение на високата магнитна проницаемост на сърцевината. Чувствителността също зависи от статичния коефициент на пренос на ток на транзисторите, така че е препоръчително да се използват транзистори с възможно най-висока стойност на този параметър. Освен това транзисторът VT1 трябва да има малък обратен колекторен ток. Вместо MP103A можете да използвате KT315 с произволен буквен индекс, а вместо MP25B можете да използвате други транзистори от серията MP25, MP26 с коефициент на предаване най-малко 40.
Диаграма на индикатора на магнитното поле и местоположението на радиокомпонентите. Монтирайте част от индикаторните части върху дъска, изработена от всякакъв изолационен материал (гетинакс, текстолит, фазер). Монтирайте щифтовете на частите, монтирайте шпилки с дължина 8...10 мм от дебела (1...1,5 мм) калайдисана медна тел на платката. Вместо шпилки, можете да занитите кухи нитове върху дъската или да инсталирате малки скоби, направени от калай от тенекия. Направете същото в бъдеще, когато правите дъски за повърхностен монтаж. Направете връзки между шпилките с гол калайдисан монтажен проводник и ако проводниците се пресичат, поставете парче поливинилхлоридна тръба или камбрик върху един от тях.
Платка с индикатор за магнитно поле
След монтажа на частите към платката с изолирани проводници се запояват сензор, променлив резистор, сигнална лампа, превключвател и източник на захранване. Включвайки захранването, поставете плъзгача на променливия резистор в такава позиция, че нажежаемата жичка на лампата едва свети. Ако резбата е много гореща дори при горно положение на двигателя според схемата, трябва да смените резистора R2 с друг с по-голямо съпротивление.
Малък магнит се поставя за кратко пред ядрото на сензора. Лампата трябва да мига ярко. Ако мигането е слабо, това показва нисък коефициент на предаване на транзистора VT1. Препоръчително е да го смените.
След това трябва да приближите края на магнетизирана отвертка до ядрото на сензора. Не е трудно да се магнетизира с няколко докосвания на сравнително силен постоянен магнит, като 1 W динамичен магнит за глава. С намагнетизирана отвертка яркостта на светкавицата на предупредителната лампа ще бъде по-малка, отколкото с постоянен магнит. Светкавицата ще бъде много слаба, ако използвате намагнетизирано безопасно бръснач вместо отвертка.
Когато индикаторът работи с променлив резистор, първо настройте яркостта на лампата възможно най-ниско и след това донесете тествания обект до ядрото на сензора. При проверка на слабо магнетизирани обекти яркостта на сигналната лампа се увеличава леко, за да се вижда по-добре нейната промяна.
Както вече споменахме, около проводник с ток се образува магнитно поле. Ако включите, да речем, настолна лампа, тогава такова поле ще бъде около проводниците, подаващи мрежовото напрежение към лампата. Освен това полето ще бъде променливо, променяйки се с честотата на мрежата (50 Hz). Вярно е, че силата на полето е ниска и може да се открие само с чувствителен индикатор - неговата структура ще бъде обсъдена по-късно.
Ситуацията е съвсем различна при работещ поялник. Неговата нагревателна намотка (спирала) е направена под формата на намотка, а около нея се образува доста мощно магнитно поле, което може да се открие с относително прост индикатор.
Принципна схема на индикатор за променливо магнитно поле
Входната част на индикатора прилича на същата част на предишното устройство: същият индуктор L1 с кондензатор C1, същата конструкция на веригата на първия етап на транзистора VT1. Само веригата от два резистора в транзисторната базова верига се заменя с един резистор R1, чието съпротивление е зададено по време на настройката на устройството. Транзисторът е базиран на германиева pnp структура.
В първоначалното състояние транзисторите VT1 и VT2 са толкова отворени, че има малко напрежение между клемите на колектора и емитера на транзистора VT2 (т.е. транзисторът VT2 е почти в наситено състояние). Следователно транзисторите VT3 и VT4 са само леко отворени и лампата HL1 едва свети.
Схема на индикатор за променливо магнитно поле, работа: веднага щом нагревателният елемент на поялника се приближи до сензора, на клемите на сензорната бобина се появява сигнал за променлив ток. Усилва се от транзистори VT1, VT2. В резултат на това транзисторът VT2 започва да се затваря и напрежението между неговите емитерни и колекторни клеми се увеличава. Транзисторите VT3, VT4 започват да работят, токът през лампата се увеличава, тя ще свети. Колкото по-малко е разстоянието между нагревателния елемент и сензора, толкова по-ярко свети лампата.
Настройка на веригата на индикатора. Лампата ще светне вече на разстояние приблизително 100 mm от сензора до поялника с мощност 35...40 W. Това разстояние се определя от чувствителността на индикатора. Ще бъде още по-голямо, ако се използва 50 или 100 W поялник.
Първите два транзистора могат да бъдат от серията MP39 - MP42 със статичен коефициент на пренос на ток 15...25, VT3 - от същия тип, но с коефициент на прехвърляне 50...60. Трябва да се избере транзистор VT4 със същия коефициент на предаване (може да бъде от серия MP25, MP26). Постоянни резистори - MLT-0.25, настройващи резистори - SPZ-16 или други малки. Сензорът и сигналната лампа са същите като в предишния дизайн, кондензаторът е хартия, например MBM.
Някои от частите на индикатора могат да бъдат монтирани върху монтажната плоча с помощта на шарнирен метод, както беше в предишния дизайн.
По ваш избор можете да направите (или адаптирате) съществуващ корпус, като монтирате лампа и превключвател за захранване на горния му панел, а вътре в него се поставя платка с батерия 3336, която се поставя или на горния панел, или отстрани стена.
Преди да настроите индикатора, плъзгачът на подстригващия резистор R2 се поставя в горна позиция съгласно диаграмата и изходът на колектора на транзистора VT2 се изключва от изхода на основата VT3 и резистора R3. След като подадете захранване към превключвателя SA1, поставете плъзгача на тримерния резистор в такава позиция, че лампата HL1 да свети с приблизително пълен интензитет. В този случай трябва да има спад на напрежението от около 1,5 V на клемите на колектора и емитера на транзистора VT4.
След това свържете милиамперметър 5...10 mA към емитерната верига на транзистора VT2, свържете колекторния извод към резистора R3 и базовия извод на транзистора VT3, подайте захранване и измерете емитерния ток на транзистора VT2. Чрез избор на резистор R1 той се настройва на 1,5...2,5 mA в зависимост от зададеното общо съпротивление на резисторите R2 и R3. Този ток може да се установи без милиамперметър - по едва забележимото сияние на нажежаемата жичка на сигналната лампа. Когато нагревателният елемент на поялника се донесе до сензора, токът трябва да падне до 1 ... 0,5 mA и яркостта на лампата трябва да се увеличи.
По време на работа на индикаторната верига напрежението на батерията ще намалее и първоначалната яркост на лампата ще трябва да се увеличи с резистор за подстригване.
Този индикатор може да се използва като автоматичен превключвател на захранването на поялник. За да направите това, трябва да поставите сензора на стойката на поялника срещу нагревателя (на разстояние 50...60 mm) и вместо лампата да включите електромагнитно реле с работен ток 20. .40 mA при напрежение 3,5...4 V. Нормално затворен Контактите на релето са свързани последователно с един от захранващите проводници на поялника и резистор с мощност 10...20 W със съпротивление от 200...300 ома е свързан паралелно на контактите. При поставяне на поялника на стойката релето се задейства и контактите му включват гасителен резистор последователно на поялника. Напрежението на поялника намалява с около 50 V, а върха на поялника се охлажда малко.
Веднага щом поялникът бъде изваден от стойката, релето се освобождава и към поялника се подава пълно мрежово напрежение. Накрайникът бързо се затопля до желаната температура. Благодарение на този режим на работа накрайникът ще издържи по-дълго и ще консумира по-малко електроенергия.
Много често важни метални части или инструменти се губят в най-неподходящия момент. Изгубена някъде във високата трева отвертка, паднали зад шкаф или в кухина клещи могат да развалят настроението ви. В такива моменти може да помогне просто устройство - магнитен индикатор със светлинна и звукова аларма, чиято диаграма ще разгледаме.
Способен да улови слабото електромагнитно поле на мрежовите проводници, през които протича променлив ток. Такова устройство е необходимо, за да се предотврати повреда на мрежовите проводници при пробиване на дупки в стената. Сглобява се много лесно, но готовите аналози са скъпи
Високочестотните полета (HF полета) са електромагнитни трептения в диапазона 100 000 – 30 000 000 Hz. Традиционно този диапазон включва къси, средни и дълги вълни. Има също ултра- и ултра-високочестотни вълни.
С други думи, високочестотните полета са онези електромагнитни излъчвания, с които работят по-голямата част от устройствата около нас.
Индикаторът за HF поле ви позволява да определите наличието на тези излъчвания и смущения.
Принципът му на действие е много прост:
1. Необходима е антена, способна да приема високочестотен сигнал;
2. Приетите магнитни трептения се преобразуват от антената в електрически импулси;
3. Потребителят се уведомява по удобен за него начин (чрез просто светване на светодиоди, скала, съответстваща на всяко очаквано ниво на мощност на сигнала, или дори цифрови или течнокристални дисплеи, както и звук).
За какви случаи може да е необходим RF EM полеви индикатор:
1. Установяване наличието или отсъствието на нежелана радиация на работното място (излагането на радиовълни може да има пагубен ефект върху всеки жив организъм);
2. Търсете окабеляване или дори проследяващи устройства („бъгове“);
3. Уведомяване за обмен на данни с клетъчната мрежа на мобилни телефони;
4.И други цели.
Така че всичко е повече или по-малко ясно с целите и принципите на работа. Но как да съберете такова устройство със собствените си ръце? По-долу има няколко прости диаграми.
Най-простият
Ориз. 1. Индикаторна диаграма
Изображението показва, че всъщност има само два кондензатора, диоди, една антена (метален или меден проводник с дължина 15-20 см ще свърши работа) и милиамперметър (най-евтиният е всяка скала).
За да се определи наличието на поле с достатъчна мощност, е необходимо антената да се приближи до източника на радиочестотно излъчване.
Амперметърът може да бъде заменен със светодиод.
Чувствителността на тази схема силно зависи от параметрите на диодите, така че те трябва да бъдат избрани така, че да отговарят на зададените изисквания за детектирана радиация.
Ако трябва да откриете радиочестотно поле на изхода на устройство, тогава вместо антена трябва да използвате обикновена сонда, която може да бъде свързана галванично към клемите на оборудването. Но в този случай е необходимо да се погрижите предварително за безопасността на веригата, тъй като изходният ток може да пробие диодите и да повреди компонентите на индикатора.
Ако търсите малко, преносимо устройство, което може много ясно да демонстрира наличието и относителната сила на RF сигнал, тогава определено ще се интересувате от следната схема.
Ориз. 2. Схема с индикация на нивото на радиочестотното поле върху светодиоди
Тази опция ще бъде значително по-чувствителна от аналога си от първия разгледан случай поради вградения транзисторен усилвател.
Веригата се захранва от обикновена „корона“ (или всяка друга 9 V батерия), скалата светва, когато сигналът се увеличава (LED HL8 показва, че устройството е включено). Това може да се постигне чрез транзистори VT4-VT10, които работят като ключове.
Веригата може да се монтира дори на макет. И в този случай размерите му могат да се поберат в 5*7 см (дори заедно с антената, схема с такъв размер, дори в твърд калъф и с батерия, лесно ще се побере в джоба ви).
Крайният резултат например ще изглежда така.
Ориз. 3. Сглобяване на устройството
Главният транзистор VT1 трябва да е достатъчно чувствителен към HF трептения и затова биполярен KT3102EM или подобен е подходящ за неговата роля.
Всички елементи от схемата са в таблицата.
Таблица
| Тип артикул | Обозначение на диаграмата | Кодиране/стойност | Кол |
| диод на Шотки | |||
| Изправителен диод | |||
| Биполярен транзистор | |||
| Биполярен транзистор | |||
| Съпротива | |||
| Съпротива | |||
| Съпротива | |||
| Съпротива | |||
| Съпротива | |||
| Керамичен кондензатор | |||
| Електролитен кондензатор | |||
| Светодиод | 2...3 V, 15...20 mA |
Индикатор със звукова аларма на операционни усилватели
Ако имате нужда от просто, компактно и в същото време ефективно устройство за откриване на радиочестотни вълни, което лесно ще ви уведоми за наличието на поле не със светлина или стрелка на амперметър, а със звук, тогава диаграмата по-долу е за вас.
Ориз. 4. Индикаторна схема със звукова аларма на операционни усилватели
Основата на схемата е операционен усилвател със средна точност KR140UD2B (или аналог, например CA3047T).
Бях много изненадан, когато моят прост домашен детектор-индикатор излезе извън мащаба до работеща микровълнова фурна в нашата работна столова. Всичко е екранирано, може би има някаква неизправност? Реших да проверя новата си печка; тя почти не беше използвана. Показателят също се отклони до пълната скала!
Сглобявам такъв прост индикатор за кратко време всеки път, когато отивам на полеви тестове на предавателно и приемащо оборудване. Помага много в работата, не е нужно да носите много устройства със себе си, винаги е лесно да проверите функционалността на предавателя с обикновен домашен продукт (където конекторът на антената не е напълно завинтен или вие забравих да включа захранването). Клиентите много харесват този стил на ретро индикатор и трябва да го оставят като подарък.
Предимството е простотата на дизайна и липсата на мощност. Вечно устройство.
Лесно е да се направи, много по-лесно от точно същия "" среден диапазон на вълната. Вместо мрежов удължител (индуктор) - парче медна жица по аналогия, можете да имате няколко проводника паралелно, няма да е по-лошо. Самият проводник под формата на кръг с дължина 17 см, дебелина поне 0,5 мм (за по-голяма гъвкавост използвам три такива проводника) е едновременно осцилиращ кръг в долната част и рамкова антена за горната част на обхвата, който варира от 900 до 2450 MHz (не проверих производителността по-горе). Възможно е да се използва по-сложна насочена антена и входно съгласуване, но такова отклонение няма да отговаря на заглавието на темата. Променлив, вграден или просто кондензатор (известен още като леген) не е необходим, за микровълнова има две връзки един до друг, вече кондензатор.
Няма нужда да търсите германиев диод, той ще бъде заменен с PIN диод HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812 и т.н. или HSHS 2812 (аз го използвах). Ако искате да превишите честотата на микровълновата фурна (2450 MHz), изберете диоди с по-нисък капацитет (0,2 pF), може да са подходящи диоди HSMP -3860 - 3864. Когато инсталирате, не прегрявайте. Необходимо е да се запоява точково бързо, за 1 секунда.
Вместо високоимпедансни слушалки има магнитоелектрическа система с предимството на инерцията. Филтърният кондензатор (0,1 µF) помага на иглата да се движи гладко. Колкото по-високо е съпротивлението на индикатора, толкова по-чувствителен е полемерът (съпротивлението на моите индикатори варира от 0,5 до 1,75 kOhm). Информацията, съдържаща се в отклоняваща се или потрепваща стрелка, има магически ефект върху присъстващите.
Такъв полеви индикатор, инсталиран до главата на човек, който говори по мобилен телефон, първо ще предизвика учудване на лицето, може би ще върне човека към реалността и ще го спаси от възможни заболявания.
Ако все още имате сила и здраве, не забравяйте да посочите с мишката някоя от тези статии.
Вместо указателно устройство можете да използвате тестер, който ще измерва постояннотоковото напрежение на най-чувствителната граница.
 |
| Микровълнова индикаторна верига с LED. |
 |
| Микровълнов индикатор с LED. |
Опитах го LED като индикатор. Този дизайн може да бъде проектиран под формата на ключодържател с помощта на плоска 3-волтова батерия или да бъде поставен в празен калъф за мобилен телефон. Токът в режим на готовност на устройството е 0,25 mA, работният ток директно зависи от яркостта на светодиода и ще бъде около 5 mA. Изправеното от диода напрежение се усилва от операционния усилвател, натрупва се върху кондензатора и отваря превключващото устройство на транзистора, което включва светодиода.
Ако индикаторът на циферблата без батерия се отклони в радиус от 0,5 - 1 метър, тогава цветомузиката на диода се премести до 5 метра, както от мобилния телефон, така и от микровълновата печка. Не сбърках за цветната музика, вижте сами, че максималната мощност ще бъде само при разговор по мобилен телефон и при наличие на външен силен шум.
Корекция.
Събрах няколко такива индикатора и те веднага заработиха. Но все още има нюанси. Когато е включено, напрежението на всички щифтове на микросхемата, с изключение на петия, трябва да бъде равно на 0. Ако това условие не е изпълнено, свържете първия щифт на микросхемата през резистор 39 kOhm към минус (маса). Случва се конфигурацията на микровълновите диоди в монтажа да не съвпада с чертежа, така че трябва да се придържате към електрическата схема и преди монтажа бих ви посъветвал да позвъните на диодите, за да се уверите в тяхното съответствие.
За по-лесна употреба можете да влошите чувствителността, като намалите резистора от 1 mOhm или намалите дължината на завоя на проводника. С дадените полеви стойности микровълновите базови телефонни станции могат да бъдат засечени в радиус от 50 - 100 m.
С такъв индикатор можете да съставите екологична карта на вашия район и да подчертаете места, където не можете да излизате с колички или да останете с деца за дълго време.
 |
Бъдете под антените на базовата станция |
Аналогов индикатор за ниво.
Реших да опитам да направя микровълновия индикатор малко по-сложен, за което добавих аналогов измервател на нивото към него. За удобство използвах същата елементна база. Схемата показва три DC операционни усилвателя с различни печалби. В оформлението се спрях на 3 каскади, въпреки че можете да планирате 4-та, като използвате микросхемата LMV 824 (4-ти оп-усилвател в един пакет). След като използвах захранване от 3, (3,7 телефонна батерия) и 4,5 волта, стигнах до извода, че е възможно да се направи без ключов етап на транзистор. Така получихме една микросхема, микровълнов диод и 4 светодиода. Като се вземат предвид условията на силни електромагнитни полета, в които индикаторът ще работи, използвах блокиращи и филтриращи кондензатори за всички входове, вериги за обратна връзка и захранване на операционни усилватели.
Корекция.
Когато е включено, напрежението на всички щифтове на микросхемата, с изключение на петия, трябва да бъде равно на 0. Ако това условие не е изпълнено, свържете първия щифт на микросхемата през резистор 39 kOhm към минус (маса). Случва се конфигурацията на микровълновите диоди в монтажа да не съвпада с чертежа, така че трябва да се придържате към електрическата схема и преди монтажа бих ви посъветвал да позвъните на диодите, за да се уверите в тяхното съответствие.
Този прототип вече е тестван.
Интервалът от 3 светещи светодиода до напълно изгаснали е около 20 dB.
Захранване от 3 до 4,5 волта. Ток в режим на готовност от 0,65 до 0,75 mA. Работният ток при светване на 1-ви светодиод е от 3 до 5 mA.
Този индикатор за микровълново поле на чип с 4-ти операционен усилвател е сглобен от Николай.
Ето неговата диаграма.
 |
| Размери и маркировки на щифтовете на микросхемата LMV824. |
 |
| Монтаж на микровълнов индикатор на чипа LMV824. |
Микросхемата MC 33174D, сходна по параметри, включва четири операционни усилвателя, направени в пакет за потапяне, по-голям по размер и следователно по-удобен за любителска радио инсталация. Електрическата конфигурация на щифтовете напълно съвпада с микросхемата L MV 824. Използвайки микросхемата MC 33174D, направих схема на микровълнов индикатор с четири светодиода. Между щифтове 6 и 7 на микросхемата се добавят резистор 9,1 kOhm и паралелно с него кондензатор 0,1 μF. Седмият щифт на микросхемата е свързан чрез резистор 680 Ohm към 4-ия светодиод. Стандартният размер на частите е 06 03. Бредбордът се захранва от литиева клетка 3,3 - 4,2 волта.
 |
| Индикатор на чипа MC33174. |
 |
| Обратна страна. |
Оригиналният дизайн на индикатора за икономично поле е сувенир, произведен в Китай. Тази евтина играчка съдържа: радио, часовник с дата, термометър и накрая полеви индикатор. Нерамковата, наводнена микросхема консумира пренебрежимо малко енергия, тъй като работи в режим на синхронизация, като реагира на включване на мобилен телефон от разстояние 1 метър, симулирайки няколко секунди LED индикация за аварийна аларма с фарове. Такива схеми се изпълняват на програмируеми микропроцесори с минимален брой части.
Допълнение към коментарите.
Измерватели на селективно поле за любителския обхват 430 - 440 MHz
и за PMR обхвата (446 MHz).
Индикаторите за микровълнови полета за любителски обхвати от 430 до 446 MHz могат да бъдат направени селективни чрез добавяне на допълнителна верига L към SK, където L to е навивка на проводник с диаметър 0,5 mm и дължина 3 cm, а SK е регулиращ кондензатор с номинална стойност 2 - 6 pF. Самото навиване на тел, като опция, може да бъде направено под формата на 3-навивка, със стъпка, навита на дорник с диаметър 2 mm със същата тел. Антена под формата на парче тел с дължина 17 cm трябва да бъде свързана към веригата чрез свързващ кондензатор 3,3 pF.
 |
| Диапазон 430 - 446 MHz. Вместо завой има стъпаловидно навита намотка. |
 |
| Диаграма за диапазони 430 - 446 MHz. |
 |
| Монтаж на честотен диапазон 430 - 446 MHz. |
Между другото, ако се занимавате сериозно с микровълнови измервания на отделни честоти, можете да използвате селективни SAW филтри вместо верига. В столичните радиомагазини техният асортимент към момента е повече от достатъчен. Ще трябва да добавите RF трансформатор към веригата след филтъра.
Но това е друга тема, която не отговаря на заглавието на поста.